综述：微米和纳米塑料的生殖毒性：来自实验和人体研究的见解

本综述系统探讨了微米和纳米塑料（MNPs）对生殖健康的潜在危害，通过整合体外实验、动物模型和流行病学数据，揭示了MNPs在人体多种生殖组织（如精液、卵巢、胎盘等）中的广泛存在，及其对精子质量、卵泡发育、激素平衡和跨代效应的负面影响，呼吁关注塑料污染与全球生育率下降的关联，并强调亟待制定国际限制措施。

　　

引言：塑料生产与不孕症

全球不孕症影响约10%–15%的夫妇，且生育率下降趋势无法仅由经济和行为因素解释。环境因素，尤其是塑料衍生化学物质，被认为是重要诱因。研究表明，人类每年通过吸入、摄入和皮肤接触吸收74,000–121,000颗塑料颗粒，这些颗粒可穿透生物屏障，干扰细胞通路。

塑料多样性

塑料由聚合物和添加剂（如增塑剂、阻燃剂）构成，其中超过16,000种化学物质用于塑料生产，仅6%受监管。添加剂（如邻苯二甲酸盐）可占塑料重量的70%，并易从产品中迁移。

微米和纳米塑料颗粒（MNPs）

MNPs包括初级（ intentionally added）和次级（降解产物）颗粒，尺寸从纳米到5毫米不等。它们广泛存在于海洋、淡水、土壤和大气中，并通过食物链进入人体。

医疗器械中的MNPs：真实隐患

一次性医疗器械（如注射器、输液器）是MNPs暴露的新途径，重症患者、儿童和接受长期治疗者面临更高风险。尽管欧盟限制故意添加的微塑料，但医疗设备中仍允许使用生殖毒性和内分泌干扰物（如邻苯二甲酸盐、PFAS）。

生物样本中MNPs的检测与定量

当前缺乏MNPs检测的金标准方法。常用技术包括显微镜（形态观察）、拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱（聚合物鉴定），以及热分析（如热解气相色谱-质谱法）。挑战包括样本污染、方法差异和单位不统一，需通过空白对照和标准化协议提高可靠性。

人体暴露于MNPs

MNPs已在母乳、胎盘、子宫内膜、卵巢、睾丸、精液、卵泡液、血液和尿液中检出。它们可穿越血-睾屏障和血-脑屏障，引发氧化应激和炎症反应。暴露水平因地区、年龄和生活方式异质，但污染随时间加剧（如胎盘污染率从2006年60%升至2021年100%）。

MNPs在男女生殖器官中的存在

男性：精液和睾丸中检出聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等聚合物，与精子浓度、活力和形态下降相关。

女性：子宫内膜、卵泡液和羊水中检出PTFE、PS等，可能损害卵母细胞质量和子宫内膜容受性。

MNPs与生育力

文献概览

共筛选40项原始研究（10项人类流行病学、30项动物实验），涵盖14种动物模型。终点包括精子参数、卵泡发生、激素水平和窝仔数。

MNPs与男性生育力

流行病学显示精液中MNPs与精子质量负相关。动物实验证实PS、PLA等MNPs降低精子计数、活力和睾酮水平，扰乱能量代谢和血-睾屏障功能，机制涉及氧化应激（ROS↑、MDA↑、GSH↓）和Hippo信号通路抑制。

MNPs与女性生育力

卵泡液中MNPs浓度高达2191颗粒/mL。动物研究中，MNPs延迟青春期、破坏动情周期、减少卵泡储备和活产数，机制包括卵巢颗粒细胞凋亡、PI3K-Akt通路下调和大类固醇生成紊乱（E2↓、T↑）。

生殖组织中的作用机制

MNPs毒性源于颗粒本身和化学添加剂（如塑化剂）。主要机制包括：

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  氧化应激：ROS升高导致线粒体功能障碍和DNA损伤。
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  炎症通路：TGF-β、IL-6等因子激活。
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  激素干扰：抑制CYP19A1酶，改变睾酮/雌二醇平衡。
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  细胞凋亡：通过Hippo或NLRP3/Caspase-1通路诱发。

MNPs的跨代影响

母体暴露可影响F1代精子质量和卵巢功能，但效应在F2代减弱或消失。结果具物种和性别特异性，需进一步研究敏感发育窗口。

MNPs的内分泌干扰效应

MNPs降低睾酮、LH和FSH水平（男性），或升高睾酮、降低E2（女性），可能通过下丘脑-垂体-性腺轴或直接损伤Leydig细胞/颗粒细胞实现。

结论与展望

MNPs是复杂的混合物，其生殖毒性研究仍处早期。亟需标准化检测方法、大样本流行病学研究和国际政策限制塑料生产。未来应结合组学技术深入探索机制，以保护生殖健康和生态环境。